"Criopreservação e produção de sementes sintéticas in vitro como alternativa de conservação de espécies recalcitrantes" Dra Evânia Galvão Mendonça

Transcrição

1 "Criopreservação e produção de sementes sintéticas in vitro como alternativa de conservação de espécies recalcitrantes" Dra Evânia Galvão Mendonça Novembro, 2018

2 Sementes Recalcitrantes Perdem a viabilidade em poucos dias ou meses, após serem armazenadas e não toleram temperaturas abaixo de zero (Chin e Roberts, 1980). Como conservar essas espécies com a finalidade de suprir a demanda de mudas para fins comerciais, reflorestamento e recuperação de áreas degradadas, mantendo a qualidade fisiológica? Mata et al., 2013

3 Técnicas de cultivo in vitro Fonte: ctv-ufrrj.blogspot.com/2012/03/cultura-de-tecidos-vegetais-cultura-de.html

4 Semente artificial Análoga a semente botânica, consistindo um embrião somático envolto por uma ou mais camadas artificiais, formando uma cápsula (Souza et al., 2014). Fonte:

5 Embriogênese Somática Consiste no processo em que células haploides ou somáticas passam por diferentes estádios embriogênicos dando origem a uma planta, sem que ocorra a fusão de gametas (Williams e Maheswaran, 1986). Direto Indireto Fonte: Cheng e Chang (2006)

6 Desenvolvimento de embriões zigóticos e somáticos pró-embrião estádio embrionário maduro Zigótica Somática Pulmann et al., 2003

7 Embriogênese Somática Este processo constitui um exemplo da expressão da totipotencialidade das células das plantas, postulado por Haberlandt (1902). Cada célula somática possui o potencial genético para reconstituir um organismo inteiro.

8 Fases da embriogênese somática Indução - reprogramação celular, auxinas, explante, meio de cultura Proliferação - embriogênese repetitiva Diferenciação - remoção dos reguladores, stress osmótico, níveis endógenos de auxina Maturação - Germinação - acúmulo de reservas, redução do metabolismo, redução do conteúdo de água desenvolvimento dos ápices caulinares e radiculares Conversão - formação de plantas

9 Formação da semente sintética 1) Propiciar proteção contra danos mecânicos 2) Fornecer nutrientes ao embrião Fonte:

10 Fonte:

11 Fonte: Jung et al. (2004)

12 Unidades encapsuláveis Fonte: Gantait et al. (2015)

13 Tecnologia das sementes sintéticas e suas aplicações Sementes Sintéticas Propagação Conservação Transporte Plantas raras ou ameaçadas Planta modificadas geneticamente Plantas com sementes inviáveis, intermediárias e recalcitrantes Intercâmbio de germoplasmas Material livre de contaminantes Armazenamento de curto a médio prazo Manutenção sob temperatura reduzida e/ou luminosidade Armazenamento a longo prazo (criopreservação) Encapsulamento desidratação Encapsulamento - vitrificação Fonte: (Adaptado de Rai et al., 2009; Nogueira et al., 2010)

14 Criopreservação Conservação de material biológico em nitrogênio líquido (-196 C) ou em fase de vapor (-150 C) (Lombardi, 2005; Pieruzzi, 2013). Redução metabólica em temperaturas criogênicas armazenamento por tempo ilimitado. Fonte: Sucesso da técnica depende da combinação e eficiência das seguintes etapas: - Pré-resfriamento - Resfriamento - Reaquecimento

15 - Criopreservação de gemas apicais encapsuladas Criopreservação de gemas apicais de mangabeira encapsuladas. Após o descongelamento e cultivados em meio de cultura por 7 dias. Fonte: Nogueira (2010).

16 Perspectivas e desafios Conservação ex situ do germoplasma de espécies recalcitrantes, com controle sanitário; Comercialização e conservação de sementes sintéticas Protocolos exigem a otimização de inúmeras variáveis, incluindo o tamanho da amostra, o tipo e a concentração do crioprotetor, o teor de água da amostra durante o congelamento e descongelamento.

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